北京交通大學(xué)電測實(shí)驗(yàn)報(bào)告

PAGEPAGE1PAGE1電測實(shí)驗(yàn)報(bào)告姓名：鐘志宏學(xué)號(hào)：11292063同組人：魏維指導(dǎo)教師：李景新實(shí)驗(yàn)日期：2013年10月19日

實(shí)驗(yàn)一示波器波形參數(shù)測量實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^示波器的波形參數(shù)測量，進(jìn)一步鞏固加強(qiáng)示波器的波形顯示原理的掌握，熟悉示波器的使用技巧。1.熟練掌握用示波器測量電壓信號(hào)峰峰值，有效值及其直流分量。2.熟練掌握用示波器測量電壓信號(hào)周期及頻率。3.熟練掌握用示波器在單蹤方式和雙蹤方式下測量兩信號(hào)的相位差。二、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)提前熟悉示波器的操作步驟，了解示波器按鍵的功能。三、實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備信號(hào)發(fā)生器,示波器電阻、電容等四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容測量1kHZ的三角波信號(hào)的峰峰值及其直流分量。2．測量1kHZ的三角波經(jīng)下圖阻容移相平波后的信號(hào)V0的峰峰值及其直流分量。3．測量1kHZ的三角波的周期及頻率。4．用單蹤方式測量三角波、V0兩信號(hào)間的相位差。5．用雙蹤方式測量三角波、V0兩信號(hào)間的相位差。6．信號(hào)改為10HZ，重復(fù)上述步驟1~5。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析1kHz時(shí)：三角波峰峰值Vpp1=5.1V，△V2=-2.36V,△t=1.00ms正弦波峰峰值Vpp2=0.61V,周期T=1.00ms,f=1.00kHZ單蹤方式測相位差△t1=0.219ms,則△Φ1=78.84°雙蹤方式測相位差△t2=0.221ms,則△Φ2=79.56°1kHz時(shí)：三角波峰峰值Vpp1=5.1V，△V2=-2.36V,△t=1.00ms正弦波峰峰值Vpp2=0.61V,周期T=0.1s,f=10HZ單蹤方式測相位差△t1=3.60ms,則△Φ1=12.96°雙蹤方式測相位差△t2=3.50ms,則△Φ2=12.60六、思考題測量相位差時(shí)，你認(rèn)為雙蹤、單蹤測量哪種方式更準(zhǔn)確？為什么？答：單蹤方式測相位差更準(zhǔn)確。選用雙蹤方式時(shí)，使用兩個(gè)輸入通道，這樣產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差會(huì)更大；采用單蹤方式時(shí)信號(hào)只需要從一個(gè)通道輸入，不會(huì)產(chǎn)生過大的差異。因此單蹤方式測量相位差更準(zhǔn)確。2.你認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)過程中，雙蹤示波器的掃描是工作在交替、還是斷續(xù)方式？為什么？答：交替掃描即ACT是非實(shí)時(shí)的工作狀態(tài)，開關(guān)速度比較低，這樣的工作方式在測量低頻信號(hào)時(shí)只有閃動(dòng)出現(xiàn)。斷續(xù)掃描即CHOP，這種工作方式開關(guān)轉(zhuǎn)換速度高，兩個(gè)波形的閃動(dòng)現(xiàn)象，中間需要消隱，否則只有霧狀圖像。對(duì)于同一組移相電路，1kHz和10Hz三角波經(jīng)過移相變換后，其相位、幅值有何不同？為什么？答：移相變換后，QUOTE，Φ=-arctan(RωC),頻率減小，移相后正弦波幅值變大，相位差變小。實(shí)驗(yàn)二圖示儀的使用及晶體管特性參數(shù)測量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)會(huì)用圖示儀測量晶體三極管的特性參數(shù)。2、學(xué)會(huì)用圖示儀測量二極管的特性參數(shù)。3、學(xué)會(huì)用圖示儀測量穩(wěn)壓二極管的特性參數(shù)。二、實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備1、XJ4180圖示儀2、二極管、穩(wěn)壓二極管、晶體管9012、9013三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1、測量二極管的導(dǎo)通特性曲線。2、測量穩(wěn)壓二極管的正反性特性曲線。3、測量晶體管9012的特性曲線，計(jì)算Vces、Vceo、Iceo、hfe。4、測量晶體管9013的特性曲線，計(jì)算Vces、Vceo、Iceo、hfe。5、測量電容、MOSFET、SCR等電力電子器件的擊穿特性。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析二極管特性曲線9013(NPN)Vces=0.14VVceo=50VIceo=0.03mAhfe=0.8mA/5uA=1609012（PNP）Vces=0.15VVceo=50VIceo=0.03mAhfe=0.8mA/5uA=160六、思考題測量二極管、穩(wěn)壓二極管的特性曲線時(shí)，如何注意Rc及掃描電壓的檔位？答：RC應(yīng)該調(diào)至適當(dāng)?shù)臋n位，保護(hù)被測電阻。測量正向特性時(shí)應(yīng)將RC適當(dāng)調(diào)大，使掃描的電流小于穩(wěn)壓管的最大電流，以免燒壞器件。掃描電壓應(yīng)調(diào)至“0”處，待實(shí)驗(yàn)開始后逐漸增大，但應(yīng)小于器件的最大電壓。測量晶體管的特性曲線時(shí)，為什么增加級(jí)數(shù)時(shí)，屏幕上的波形為什么會(huì)閃動(dòng)？請(qǐng)你計(jì)算掃描一簇曲線所用的時(shí)間？答：增加簇?cái)?shù)，使n增大，Ts=n·Tc，則Ts要增大，階梯波發(fā)生器開關(guān)速度低，重新產(chǎn)生增大后的階梯信號(hào)會(huì)出現(xiàn)閃動(dòng)。3.如何進(jìn)行階梯波的調(diào)零？答：以PNP型三級(jí)管為例，顯示部分中間按鈕按F，調(diào)零起始位置在右上角，級(jí)數(shù)選擇“1”，按下測量板上的“零電流”，調(diào)整Vce=10V，松開“零電流”，應(yīng)使第一條線與Iceo重合。實(shí)驗(yàn)三數(shù)字化測量儀的使用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)會(huì)用數(shù)字化測量儀測量信號(hào)的周期和頻率。2、學(xué)會(huì)分析數(shù)字化測量的誤差來源。3、掌握如何減少測量誤差的措施。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、信號(hào)發(fā)生器2、數(shù)字頻率計(jì)三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟將信號(hào)發(fā)生器置于30Vpp檔，衰減置20dB，壓入偏置電壓開關(guān)，分別用測頻、測周的方法測量100Hz、1kHz、10kHz的方波，將測量數(shù)據(jù)添入下表。測頻方法（kHz）測周方法（ms）檔位0.1s1s10s101001000100Hz99.7265Hz99.70255Hz99.702521Hz10.029710.0302810.299941kHz1.017571.0175721.0175556982.761us982.7884us982.78976us10kHz10.0675510.0696810.07014099.3014us99.30273us99.258131us四、思考題1、通過以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)你分析該測量系統(tǒng)的誤差來源，以及減少測量誤差的措施和方法。答：在測頻時(shí)，相對(duì)誤差由量化誤差和標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差兩部分組成。當(dāng)頻率一定，閘門時(shí)間越長，測量準(zhǔn)確度越高；當(dāng)閘門時(shí)間一定是，頻率越高，測量準(zhǔn)確度越高。解決方法：A：選擇準(zhǔn)確性高、穩(wěn)定性高的晶振作為時(shí)標(biāo)信號(hào)發(fā)生器。B:在不使計(jì)數(shù)器產(chǎn)生溢出的情況下加大分頻器的分頻系數(shù)，擴(kuò)大主門的開啟時(shí)間。C：對(duì)于隨機(jī)的計(jì)數(shù)誤差可提高信噪比或調(diào)小通道增益來減小誤差。在測周時(shí)，誤差有量化誤差、轉(zhuǎn)換誤差、標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差。當(dāng)頻率一定，閘門時(shí)間越長，測量準(zhǔn)確度越高；當(dāng)閘門時(shí)間一定時(shí)，頻率越小，測量準(zhǔn)確度越高。解決方法：A：采用多周期測量。B：選用小時(shí)標(biāo)。C：測量過程中盡可能提高信噪比。2、為什么在減小輸入信號(hào)的幅值到一定程度時(shí)，測量相位差會(huì)突然增大？答：在減小輸入信號(hào)的幅值到一定程度時(shí)，測量無法滿足計(jì)數(shù)器要求的觸發(fā)電平，所以相位差會(huì)突然增大。本次實(shí)驗(yàn)主要分為三個(gè)部分：示波器、圖示儀以及數(shù)值化測量儀的使用。盡管實(shí)驗(yàn)之前我已經(jīng)認(rèn)真地閱讀了上述儀器的使用說明書，并對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了充分的預(yù)習(xí)。進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之后，由于此前很少有操作這些儀器的經(jīng)歷和經(jīng)驗(yàn)，理論和實(shí)際操作有著一定的差異，導(dǎo)致開始做實(shí)驗(yàn)時(shí)我的操作過程不是很熟練。隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，我慢慢熟悉了示波器的使用和各個(gè)按鍵的作用，實(shí)驗(yàn)過程順利了很多。做圖示儀的實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)之后自己又動(dòng)手嘗